intTypePromotion=1
ADSENSE

Bài giảng Hóa lý 1 - Chương 3: Cân bằng hóa học

Chia sẻ: AndromedaShun _AndromedaShun | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:49

11
lượt xem
1
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Hóa lý 1 - Chương 3: Cân bằng hóa học cung cấp cho học viên những kiến thức về định luật tác dụng khối lượng và hằng số cân bằng, cân bằng hóa học trong hệ dị thể, các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng hóa học, định lý nhiệt Nernst, các phương pháp xác định hằng số cân bằng, cân bằng hóa học trong hệ thực,... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Hóa lý 1 - Chương 3: Cân bằng hóa học

  1. Chương III CÂN BẰNG HÓA HỌC  I.   Định luật tác dụng khối lượng và hằng số cân bằng  II.  Cân bằng hoá học trong hệ dị thể III. Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng hoá học IV. Định lý nhiệt Nernst V.  Các phương pháp xác định hằng số cân bằng VI. Cân bằng hóa học trong hệ thực
  2. I. ĐỊNH LUẬT TÁC DỤNG KHỐI LƯỢNG VÀ  HẰNG SỐ CÂN BẰNG  1. NỘI DUNG ĐỊNH LUẬT  Xét phản ứng đồng thể:  k1 bB + dD gG + rR k2 Tốc độ p/ư thuận: v1 = k1C C b B d D Tốc độ p/ư nghịch:  v2 = k2 C C g G r R 05/18/22 607010 ­ Chương 3 2
  3. k1 bB + dD gG + rR k2 Ban đầu v1 > v2, sau đó v1 giảm dần, v2 tăng lên.  Khi v1 = v2 thì phản ứng đạt cân bằng.  Lúc  đó, ta  được:  g r �K = k �C C � g r k1CB CD = k2CG CR b d C 1 =� b d � G R k2 �CBCD � cb  Kc được gọi là HẰNG SỐ CÂN BẰNG của pư.  Giá trị của hằng số cân bằng đặc trưng cho cân  bằng của phản ứng ở điều kiện xác định, nó không  thay đổi khi thay đổi nồng độ chất p/ư.  05/18/22 607010 ­ Chương 3 3
  4. Hình 3.1. Cân bằng hóa học đạt được từ hai phía  thuận và nghịch của phản ứng    H2 + I2 = 2HI HI, % 100 2HI = H2+ I 2 80 60 H2+ I 2 = 2HI 40 20 0 25 50 75 100 t (phuù t) 05/18/22 607010 ­ Chương 3 4
  5. 05/18/22 607010 ­ Chương 3 5
  6. 05/18/22 607010 ­ Chương 3 6
  7. ĐỊNH LUẬT TÁC DỤNG KHỐI LƯỢNG  (do Guldbrg và Waage đưa ra năm 1867)  Khi một hệ đồng thể đạt đến trạng thái cân bằng,   thì tích nồng độ của các sản phẩm phản ứng chia  cho tích nồng độ của các chất phản ứng luôn luôn  là một hằng số  05/18/22 607010 ­ Chương 3 7
  8. 2. QUAN HỆ GIỮA  G VÀ HSCB     ∆G = g µG + r µ R − bµ B − d µ D AD các phương trình :  µi = µ + RT ln Pi i o ∆G = g µ + r µ − bµ − d µ o G o R o B o D          + RT ( g ln PG + r ln PR − b ln PB − d ln PD ) � ∆G = ∆G + RT ln Π Po (1)    Trong đó:   ∆G o = g µGo + r µ Ro − bµ Bo − d µ Do g r P P và    ΠP = G R b d P P B D 05/18/22 607010 ­ Chương 3 8
  9. 05/18/22 607010 ­ Chương 3 9
  10. 05/18/22 607010 ­ Chương 3 10
  11. Khi phản ứng đạt cân bằng thì  G = 0, ta có:  ∆G = − RT ln ( Π P ) cb = − RT ln K P o (2)        ∆G = − RT ln K P + RT ln Π P = RT Π                        (3) ln P KP (1) – (3) là các phương trình đẳng nhiệt Van’t Hoff,   là  những  phương  trình  cơ    bản  của  lý  thuyết  về  CBHH   áp dụng các kết quả của  nhiệt động học (tính  toán dựa trên  G) vào cân bằng hóa học (thông qua  HSCB K).    05/18/22 607010 ­ Chương 3 11
  12. 05/18/22 607010 ­ Chương 3 12
  13. 3. CÁC DẠNG KHÁC NHAU CỦA HSCB     Các  chất  có  thể  biểu  diễn  bởi  các  nồng  độ  khác  nhau nên cũng có các dạng HSCB khác nhau.  �PGg .PRr � �CGg .CRr � K p = � b d � = � b d � ( RT ) = K c ( RT ) g + r −b − d ∆n �PB .PD � cb �CB .CD � cb �X Gg . X Rr � = � b d � ( P) = KX ( P) g + r −b − d ∆n �X B . X D � cb g + r −b − d ∆n ∆n �n .n � � P � g r �P � �RT � =� G �� � R � � = Kn � ��n � � = K n� � �n .n � b cb � B � i �cb d n D � i � cb �V �cb 05/18/22 607010 ­ Chương 3 13
  14. Các dạng khác nhau của HSCB: ∆n ∆n �P � �RT � K p = K c ( RT ) = K X ( P ) ∆n ∆n = Kn � � = Kn � � � n� �V � � �i ∆n = 0 khi                thì  K p = K x = K X = Kn 05/18/22 607010 ­ Chương 3 14
  15. 4. XÉT CHIỀU  TRONG PHẢN ỨNG HÓA HỌC  ΠP ∆G = − RT ln K P + RT ln Π P = RT ln (4)    KP Từ các pt (1), (3), (4), ta có thể xét chiều của phản ứng  hóa học tương tự như khi xét  G:    Nếu Kp >  p   phản ứng tự xảy ra theo chiều thuận  Nếu Kp =  p    phản ứng đạt cân bằng  Nếu Kp 
  16. II. CÂN BẰNG HOÁ HỌC TRONG HỆ DỊ THỂ 1.Áp dụng phương trình Van’t Hoff trong DUNG DỊCH   Có thể biểu diễn HSCB theo các loại nồng độ khác  nhau, trừ trường hợp biểu diễn theo áp suất.  Hóa thế của cấu tử  i:  µi = µi + RT ln X i o* G T =  GT0*  + RT ln    Suy ra các hệ  X thức:   GT0* = ­ RTln KX  = KX ( ni ) ∆n Kn = Kc ( V ) Quan hệ của các  ∆n HSCB:    05/18/22 607010 ­ Chương 3 16
  17. 2. CÁC PHẢN ỨNG TRONG HỆ DỊ THỂ:          Thường gặp phản ứng trong hệ dị thể, mà trong  đó các chất tồn tại trong các pha khác nhau, ví dụ:  Fe2O3 (r)  +  3 CO(k)  = 2 Fe(r)  +  3 CO2 (k)  Br2 (l)  +   H2 (k)   =    2 HBr(k)         Nếu các chất rắn và lỏng trong phản ứng không tạo  dung dịch, HSCB chỉ phụ thuộc vào thành phần khí: CaCO3 (r )  =   CaO (r )   +  CO2 (k )  xCaO .PCO2 Kp =    �  K p' = PCO2 xCaCO3 05/18/22 607010 ­ Chương 3 17
  18. CaCO3 (r )  =   CaO (r )   +  CO2 (k )  • ` 05/18/22 607010 ­ Chương 3 18
  19. 3. Áp suất phân ly:  Tại một nhiệt độ xác định, KP luôn là hằng số, tức là:  K P = PCO2 ( ) CB = const ( PCO2 ) Giá trị                 g CB ọi là áp suất phân ly PCO2 ( Giá trị nhiệt độ thỏa                =  ) CB PCO2 (khí quyển) gọi là nhiệt độ phân ly PCO2 ( Giá trị nhiệt độ thỏa                  = 1 atm  CB ) gọi là nhiệt độ phân hủy 05/18/22 607010 ­ Chương 3 19
  20.  Ví dụ:  Áp suất phân ly của CaCO3  phụ thuộc vào  nhiệt độ theo phương trình:   lg PCO2 (CaCO3 )= ­ 8695/T + 7,54  cho PCO2 (CaCO3 ) = PCO2 (khí quyển)  = 3,0.10—4atm                                               tìm được Tphânly = 512oC cho PCO2 (CaCO3 ) = 1 atm     tìm được Tphân huỷ =880oC. 05/18/22 607010 ­ Chương 3 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2